加氢精制
加氢精制
使用寿命,减少对环境的污染。
该工艺的反应条件一般为:压力4-8MPa,温度320-400℃。
(绝大多数的加氢过程采用固定床反应器)中。
反应完成后,氢气在分离器中分出,并经压缩机循环使用。
产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的气态氢。
也称[加氢处理,石油产品最重要的精制方法之一。
指在氢压和催化剂存在下,使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去,并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和,以改善油品的质量。
有时,加氢精制指轻质油品的精制改质,而加氢处理指重质油品的精制脱硫。
20世纪50年代,加氢方法在石油炼制工业中得到应用和发展,60年代因催化重整装置增多,石油炼厂可以得到廉价的副产氢气,加氢精制应用日益广泛。
据80年代初统计,主要工业国家的加氢精制占原油加工能力的38.8%~63.6%。
加氢精制可用于各种来源的汽油、煤油、柴油的精制、催化重整原料的精制,润滑油、石油蜡的精制(见彩图),喷气燃料中芳烃的部分加氢饱和,燃料油的加氢脱硫,渣油脱重金属及脱沥青预处理等。
氢分压一般分1~10MPa,温度300~450℃。
催化剂中的活性金属组分常为钼、钨、钴、镍中的两种(称为二元金属组分),催化剂载体主要为氧化铝、或加入少量的氧化硅、分子筛和氧化硼,有时还加入磷作为助催化剂。
喷气燃料中的芳烃部分加氢则选用镍、铂等金属。
双烯烃选择加氢多选用钯。
加氢改质反应,则是提高十六烷指数,十六烷值是柴油燃烧性能的重要指标。
柴油馏分中,链烷烃的十六烷值最高,环烷烃次之,芳香烃的十六烷值最低。
同类烃中,同碳数异构程度低的烃类化合物具有较高的十六烷值,芳环数多的烃类具有较低的十六烷值。
因此,环状烃含量低,链状烃含量多的柴油具有较高的十六烷值。
催化柴油(LCO)中双环和三环芳烃,在MCI过程中,双环以上的芳烃只进行芳环饱和和环烷开环,其分子碳数不变。
由于双环和三环芳烃转化为烷基苯,柴油中的高十六烷值组分增加,故柴油的十六烷值可得到较大幅度的提高。
石化公司加氢精制装置设计方案
石化公司加氢精制装置设计方案—、概述(一)设计规模及开工时数公称规模50X104 t/a年开工时数80hr(二)项目范围装置边由反应(包括压缩机)、循环氢脱硫、分馏、公用工程等部分组成,燃料气脱硫及溶剂再生由全厂统一考虑。
(三)原料1、原料油:本装置加工原料为焦化塔顶油、焦化一线油。
2、氢气:装置所需新氢由制氢装置提供。
(四)产品1、化工轻油加氢后轻馏份油作为高质的化工轻油出厂。
2、4#燃料油侧线轻油加氢后作为高质的4#燃料油,硫含量小于5ppm。
二、工艺技术方案(一)确定技术方案的原则1、采用国内先进的工艺技术及催化剂。
2、米用先进合理、成熟可靠的工艺流程。
3、选用性能稳定、运转周期长的机械设备。
4、提高自动控制、安全卫生和环境保护水平。
(二)国内外加氢技术现状加氢精制是指油品在催化剂、氢气和一定的压力、温度条件下,含硫、氮、氧的有机化合物分子发生氢解反应,烯烃和芳烃分子发生加氢饱和反应的过程。
加氢精制的目的是脱硫、脱氮和解决色度及贮存安定性的问题,满足日益严格的环保要求。
常规的加氢精制工艺已有几十年的历史,技术上非常成熟。
新进展主要体现在高活性、高稳定性、低成本新型催化剂的研究和开发上。
荷兰AKZO公司目前最好的脱硫催化剂是KF-752和KF-840.KF-752的活性已是60年代中期相应产品的1.7倍,多用于直馏原料。
对于二次加工原料则采用KF-840O埃克森研究和工程公司(ER&E)于1992年实现商业应用的催化剂RT-601,采用新型A12O3载体,使用先进的促进剂浸渍技术,催化剂活性高,特别适合于加工重质、劣质原料。
在加工直硫柴油时,活性与市场上最好的催化剂相当。
独联体的列宁石油化工科学生产联合体开发的KrM-70催化剂也具有很高活性。
在压力为3.0MPa,空速为3.0h-i,温度为350°C时,可将直硫柴油的硫含量由1.03%降至0.26m%,脱硫率达到99.7%o国内近年来也已开发了多种具有世界先进水平的、高性能的馏分油加氢精制催化剂。
加氢的精制工艺流程
加氢的精制工艺流程
《加氢的精制工艺流程》
加氢是炼油行业中常用的一种精制工艺,它通过使用氢气将原油中的不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质转化为饱和烃,从而提高油品的质量。
下面我们来详细介绍一下加氢的精制工艺流程。
1. 原料预处理
在加氢前,首先要对原油进行预处理。
这一步主要是将原油中的大分子杂质去除,以保护加氢催化剂的稳定性和活性。
通常采用脱蜡、脱沥青、脱硫等方法进行预处理。
2. 加氢反应
将经过预处理的原油送入加氢反应器中,与高压氢气接触,经过加氢反应器内的催化剂作用,不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质被加氢转化为饱和烃以及硫化氢和氨。
这一步是整个加氢工艺的关键步骤,需要控制好反应器的温度、压力和氢气流量,才能获得理想的产品质量。
3. 分离和加工
加氢反应后的产物需要进行分离和加工,通常包括减压分离、氢气回收和产品升温卸催化剂等步骤。
其中,减压分离是将反应产物进行分离,得到干净的产品油和硫化氢等气体。
氢气回收可以将反应产生的氢气进行回收利用,节约能源。
产品升温卸催化剂则是将反应器内的催化剂进行再生,以保持其活性和稳定性。
4. 产品处理
最后得到的产品油需要进行进一步的处理,比如脱硫、脱氮、脱脂等工艺,以获得符合环保标准和市场需求的成品油。
通过上述精制工艺流程,原油中的不饱和烃、硫化物和氮化物等杂质得到有效转化和去除,从而提高了油品的质量和降低了环境污染。
加氢工艺成为了炼油行业中不可或缺的精制工艺之一。
加氢精制-第2章原理
第2章加氢精制的工艺原理2.1 加氢精制工艺原理加氢精制是在一定的温度、压力、氢油比和空速条件下,原料油、氢气通过反应器催化剂床层,在加氢精制催化剂的作用下,把油品中所含的硫、氮、氧等非烃类化合物转化成为相应的烃类与易于除去的硫化氢、氨和水。
加氢精制的优点是:原料油的围宽,产品灵活性大,液体产品收率高,产品质量好。
无论是加工高硫原油的炼油厂,还是加工低硫原油的炼油厂,都广泛采用这种方法改善油品的质量。
通过加氢精制可以改善油品的颜色、安定性等特性,生产出高质量的油品。
轻柴油加氢精制,主要是脱硫和脱氮,从而改善油品的气味、颜色和安定性。
也有一些直馏煤油和轻柴油进行深度加氢,使芳烃变成环烷烃,提高柴油的十六烷值,改善燃烧性能。
二次加工轻柴油除了经加氢精制脱除硫、氮、氧化物外,由于柴油中还含有一定量的烯烃和胶质,它们很不安定,容易变色,生成沉渣,经过加氢精制可以改善其安定性。
直馏煤油馏分加氢精制生产喷气燃料主要是脱硫醇,从而改善油品的色度、酸值,提高喷气燃料的烟点。
某些品种的原油得到的催化裂化原料会含有较多的重芳烃和重金属,它们易使催化剂中毒,碱性氮化物能抑制催化剂活性,并使结焦速度加快,经加氢精制处理后可提高装置的处理能力,改善产品质量。
加氢技术的关键是催化剂。
2.2 加氢精制的化学反应加氢精制的主要反应有加氢脱硫、脱氮、脱氧、脱金属以与不饱和烃的加氢饱和反应。
2.2.1 脱硫反应所有的原油都含有一定量的硫,但不同原油的含硫量相差很大,从万分之几到百分之几。
从目前世界石油产量来看,含硫和高硫原油约占75%。
石油中的硫分布是不均匀的,它的含量随着馏分沸程的升高而呈增多的趋势。
其中汽油馏分的硫含量最低,而减压渣油的硫含量则最高,对我国原油来说,约有50%的硫集中在减压渣油中。
由于部分含硫化合物对热不稳定,在蒸馏过程中易于分解,因此测得的各馏分的硫含量并不能完全表示原油中硫分布的原始状况,其中间馏分的硫含量有可能偏高,而重馏分的含硫量有可能偏低。
加氢工艺
1.加氢精制工艺流程简述加氢精制工艺流程包括粗苯原料预分离部分,反应部分,稳定部分。
设备主要包括脱重组分塔,蒸发器,反应器,压缩机,稳定塔和加热炉等.原料预分离: 粗苯原料经过滤,换热后进入脱重组分塔进行轻,重组分预分离.轻苯经加氢进料泵升压后进入蒸发器;重苯一部分后返回脱重组分塔;另一部分送出装置.反应部分: 物料气体通过催化剂床层流下,在那里进行脱硫,脱氮和烯烃加氢反应.氢由甲醇驰放气PSA送入循环气分液罐,新氢和高分气混合后作为循环气进入循环氢压缩机压缩,压缩后的循环气至混合器与反应进料充分混合;高分液经换热后进入稳定塔,高压分离器水相排入酸性水系统.稳定部分: 高压分离器的液相经减压换热后,进入稳定塔,稳定塔顶气体经稳定塔顶冷凝器冷凝冷却后进入稳定塔顶回流罐,稳定塔顶回流罐中气体经稳定塔顶气冷却器进一步冷却,分离一部分冷凝的碳氢化合物.稳定塔顶回流罐中液体经稳定塔顶回流泵升压后回流至稳定塔顶部,稳定塔底BTXS 馏分经换热,冷却后送至预蒸馏部分2.预蒸馏预蒸馏的作用是得到C6~C7 馏分作为萃取蒸馏的进料.加氢后的加氢油与预蒸馏塔底得到的C8+馏分换热,再与萃取蒸馏部分的贫溶剂换热,经过精馏后,在塔顶得到C6~C7 馏分一部分作为回流,另一部分作为萃取蒸馏塔进料送入萃取蒸馏塔进料缓冲罐,塔底得到C8+馏分送至二甲苯塔.3.萃取蒸馏和芳烃精制萃取蒸馏的作用是在溶剂的选择性作用下,通过萃取蒸馏实现芳烃与非芳烃的分离.塔顶蒸出的非芳烃一部分作为回流送入非芳烃蒸馏塔塔顶,一部分作为抽余油副产品送出装置;塔底得到含芳烃的富溶剂由泵送入溶剂回收塔中部;溶剂回收塔在减压下操作,通过减压蒸馏实现溶剂和芳烃的分离.4.二甲苯蒸馏由预分馏部分的塔底产品作为原料,在顶部分离出C8 馏份,塔的侧线产品为二甲苯,塔底产出C9馏份,所有产品均送入界区外的储罐中.。
14-催化加氢过程
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2、加氢催化剂的再生 催化剂失活:由于原料发生裂解和缩合反应, 催化剂表面逐渐被积炭覆盖,催化剂活性降低。 催化剂中毒:金属沉积会使催化剂活性减弱或
者使其孔隙被堵塞,铅、砷、硅属前者,镍、钒属
后者。 由于结焦而失活的催化剂可以用烧焦的办法再 生,中毒的催化剂不能再生。
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第四节
稠环芳烃加氢裂化也包括以上过程,只是加氢、 断环逐次进行。
加氢
+ 3H2
断环
C4H9
加氢
C4H9
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22
4、各种烃类加氢裂化反应速度比较
多环芳烃
双环芳烃
K5=1.1
加 氢 反 应
K1=0.9-1.0
环烷芳烃
K3=2.0
四氢萘
K7=1.2
烷基苯
K9=0.1
K2=0.1
K6=0.1
多环 K4=1.0 双环 K8=1.4 单环 K10=0.2 烷烃 环烷烃 环烷烃 环烷烃
第九章
催化加氢
第一节 概述
催化加氢是指石油馏分在氢气存在下催化加工过程 的统称。
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1
一、意义
提高原油加工深度,合理利用石油资源;
改善产品质量,提高轻质油收率,减少大气污染;
随着原油日益变重变劣,对中间馏分油的需求越来
越多,催化加氢成为石油加工中的一个重要手段。
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2
二、加氢过程的分类
主要有两大类:加氢精制和加氢裂化,还有专 门用于某种生产目的的加氢过程,如轻质油品加氢精 制、蜡油加氢裂化或渣油加氢处理、临氢降凝、润滑 油加氢等。
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1、加氢精制
加氢精制是指在催化剂和氢气存在下,脱除石油
加氢精制催化剂及工艺技术精选全文
可编辑修改精选全文完整版加氢精制催化剂及工艺技术▪加氢精制技术应用概况▪加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程主要反应模型化合物加氢反应历程典型工艺流程▪加氢精制工艺技术重整原料预加氢催化剂及工艺二次加工汽油加氢精制催化剂及工艺煤油加氢精制催化剂及工艺劣质二次加工柴油加氢精制催化剂及工艺进口高硫柴油加氢精制催化剂及工艺焦化全馏分油加氢精制催化剂及工艺石蜡加氢精制催化剂及技术▪加氢精制催化剂加氢精制技术应用概况抚顺石油化工研究院(FRIPP)是国内最早从事石油产品临氢催化技术开发的科研机构。
几十年来,FRIPP在轻质馏分油加氢精制、重质馏分油加氢处理、石油蜡类加氢精制、渣油加氢处理和临氢降凝等领域已开发成功5大类共30个品牌的商业催化剂,先后在国内45个厂家共115套加氢精制/加氢处理工业装置上应用,累计加工能力超过4000万吨/年。
FRIPP加氢精制技术开发的经历:•1950s 页岩油加氢技术•1960s 重整原料预精制技术•1970s 汽、煤、柴油加氢精制技术•1980s 石油蜡类加氢精制技术•1990s 重质馏分油加氢精制技术、渣油加氢处理技术FRIPP加氢精制系列催化剂:•轻质馏分油 481、481-3、FH-5、FH-5A、FDS-4、FDS-4A、FH-98•重质馏分油 3926、3936、CH-20、3996•柴油临氢降凝 FDW-1•石油蜡类 481-2、481-2B、FV-1•渣油 FZC-10系列、FZC-20系列、FZC-30系列、FZC-40系列、FZC-100系列、 FZC-200系列、FZC-300系列FRIPP加氢精制催化剂工业应用统计(1999年):加氢精制主要反应及模型化合物加氢反应历程加氢精制主要反应加氢精制主要反应为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢,以及加氢脱金属。
其典型反应如下:1、加氢脱硫2、加氢脱氮3、加氢脱氧4、烯烃加氢饱和5、芳烃加氢饱和6、加氢脱金属(1)沥青胶束的金属桥的断裂(详见图3)式中 R,R'--芳烃;M--金属钒。
加氢精制原理
加氢精制原理
嘿,朋友们!今天咱来唠唠加氢精制原理这档子事儿。
咱就说这石油啊,就像一个大杂烩,里面啥都有。
可咱想要的是那些高质量、纯纯的好东西呀。
这时候加氢精制就闪亮登场啦!
你可以把加氢精制想象成一个超级厉害的清洁工,专门去清理那些石油里的杂质和不讨喜的成分。
它就像是个魔法大师,能把那些乱糟糟的东西变得整整齐齐。
比如说,石油里可能会有硫啊、氮啊这些家伙,它们就像调皮捣蛋的小鬼,会让石油质量下降,还对环境不友好呢。
这时候加氢精制就出手啦,给它们来个大改造。
它的工作原理呢,其实也不难理解。
氢气就像是它的得力小助手,一起冲上去和那些杂质大战一场。
通过一系列反应,把那些坏家伙要么变成无害的物质,要么变成容易分离出去的东西。
这不,石油就被收拾得服服帖帖啦!
咱再想想啊,要是没有加氢精制,那咱用的油啊、各种化工产品啊,质量能有这么好吗?那肯定不能啊!所以说,它的作用可太大啦。
就像咱家里打扫卫生一样,不打扫干净住着能舒服吗?这加氢精制就是给石油做大扫除呢!让石油变得干净、优质,为我们的生活提供更好的保障。
而且哦,这技术还在不断发展呢!越来越厉害,能处理的杂质也越来越多。
这就好比一个武林高手,不断修炼,功力越来越深厚。
你说这神奇不神奇?它在背后默默地为我们的生活付出,让我们享受高质量的产品。
咱可得好好感谢它呀!总之,加氢精制原理就是这么牛,就是这么重要!咱得好好珍惜它带来的好处,让我们的生活更加美好呀!。
粗苯加氢精制工艺生产方法和工艺流程的确定
粗苯加氢精制工艺生产方法和工艺流程的确定1.1、工艺技术的比较与选择1.1.1、主要生产工艺技术简介目前已工业化的粗苯加氢工艺有莱托(Litol )法、萃取蒸馏低温加氢(K.K)法和溶剂萃取低温加氢法,第一种为高温加氢,后两种为低温加氢。
(1)、Litol法粗苯加氢高温催化加氢的典型工艺是Litol工艺,在温度为6-650°C,压力6.0MPa条件下进行催化加氢反应。
主要进行加氢脱除不饱和烃,加氢裂解把高分子烷烃和环烷烃转化为低分子烷烃,以气态分离出去;加氢脱烷基,把苯的同系物最终转化为苯和低分子烷烃。
故高温加氢的产品只有苯,没有甲苯和二甲苯,另外还要进行脱硫、脱氮、脱氧的反应,脱除原料有机物中的S、N、0,转化成H2S、NH3、H2O的形式除去,对加氢油的处理可采用一般精馏方法,最终得到苯产品。
Litol法发生的主要反应①脱硫反应+4H2-C4H10+H2S可使噻吩脱到0.3 土0.2ppm②脱烷基反应C6H5R+H2fC6H6 + RH③饱和烃加氢裂解烷烃与环烷烃几乎全部裂解成低分子烷烃C6H12 + 3H2-3C2H6C7H16 + 2H2 - 2C2H6 + C3H8④环烷烃脱氢一+3H2⑤不饱和烃加氢+H2- +H2- +C2H6⑥脱氧和脱氮 C5H5N+5H2-C5H12+NH3该法的工艺过程大致为:粗苯一预蒸馏、获得轻苯一预加氢一主加氢一稳定塔一白土塔一精馏。
可见,加氢用原料实质上是轻苯,这里的预蒸馏相当于国内的两苯塔。
国内回收苯族烃广为采用生产两苯(轻苯与重苯)的工艺,因此,Litol加氢技术应用于我国,应以轻苯直接作为加氢原料比较合理。
Litol加氢工艺的特点是能够将苯环上的烷基脱除,故只能获得一种产品:纯苯,但产率高达114%。
预蒸馏采用减压操作,旨在降低温度,以避免不饱和化合物在蒸馏过程中发生聚合。
预加氢采用Co-Mo系催化剂,但必须先硫化,以适当降低催化剂的活性、并提高不饱和化合物加成反应的选择性。
加氢精制
1 加氢精制的工艺流程因原料而异,但基本原理是相同 的,如图所示,包括反应系统、生成油换热、冷却、分离 系统和循环氢系统三部分。
2 工艺流程介绍
* 原料油经原料油聚结脱水器脱水后,通过原料油过滤器 除去大于20um的固体颗粒,最后进入原料油缓冲罐。原 料油缓冲罐中的原料经原理泵升压后,与反应产物换热至 215℃,再与来自循环氢压缩机换热和循环氢加热炉的热 循环氢混合后形成15.9MPa、260 ℃的混氢油,在进入反 应器中进行加氢精制反应。 * 自加氢精制反应器来的14.7MPa、402 ℃反应产物经换热 后与加氢裂化反应产物一起进入空冷器,冷却后的反应产 物进入高压分离器和冷低压分离器进行油、气、水三相分 离。冷低分油进入分馏部分,低分气 进入延迟焦化装置, 含硫污水进入酸性水气体装置。
2 加氢原料油中断事故处理预案
一 事故确认与响应 • 缓冲罐液面下降,液位低限报警 • 反应进料指示下降或回零,其控制阀开大,低 限报警 • 反应进料泵停泵指示灯亮 原因 • 原料泵出现故障致供应中断 • 反应进料泵故障 • 反应泵进料控制阀关 • 装置停电
二 应急处理措施
• 罐区原料供应中断 1 联系调度罐区,了解原料中断原因,若短时间内能恢复供料,根据原 料缓冲罐的液位情况,适当降低进料量或改长循环操作 2 若短时间内不能恢复供料,降反应器入口至300摄氏度,装置改闭路 循环 3 若长时间不能恢复进料,按正常停工处理 • 反应进料泵故障 1 立即手动关闭进料控制阀,并将反应器入口逐步降至200摄氏度以下 等待恢复进料 2 到现场关进料泵,原料改界区返回,必要时将控制阀上下游阀关闭 3 分馏系统改短循环操作,多余产品可改污油去加氢原料,停吹汽,关 进塔根阀 4 当反应进料泵恢复后,按开工步骤恢复开工;若长时间不能恢复进料, 按停工步骤进行停工 反应进料控制阀关,可立即到现场改副线控制
加氢工艺原理与操作
合反应。如:
CmH2m+2 —→ Cm-nH2(m-n)+2+CnH2n
烷烃
烷烃
烯烃
CnH2n+H2 —→CnH2n+2
烯烃
烷烃
芳烃加氢: 苯
+3H2 -→ 环已烷
中石加化氢经精济制技装术置研工究艺院原(理咨与询操公作司) China Petrochemical Consulting Corporation
加氢精制装置工艺原理与操作
第四部分 工艺原理与装置原则流程图
中石化加经氢济装技置术工研艺究原院理(与咨操询作公司) China Petrochemical Consulting Corporation
1.石蜡加氢精制原理
石蜡加氢精制是在不改变石蜡质量的主要指标(含油 量、熔点、针入度等)情况下,降低稠环芳烃、着色物 质和不稳定物质的含量,脱除含硫、氧、氮化合物,以 改进石蜡的颜色、气味和光、热安定性,达到不同使用 要求 。
加氢精制装置工艺原理与操作
5.催化剂
催化剂:是影响加氢反应最关键的因素 ,直接影响到产品质量。加氢工艺条件 如压力、温度、氢油比、原料油和新氢 的组成在很大程度上取决于过程所选用 催化剂的性能。选用好的催化剂不但可 以降低工艺苛刻程度,而且对降低加工 成本,提高经济效益很有利。
加氢精制装置工艺原理与操作
含氮化合物的加氢:
+4H2-→ CH3-CH2-CH2-CH3+NH3
N
吡咯
丁烷
NH2
+ 4H2 -→
+ NH3
苯胺
环已烷
中石加化氢经精济制技装术置研工究艺院原(理咨与询操公作司) China Petrochemical Consulting Corporation
加氢精制催化剂的组成、制备及其性能评价
加氢精制催化剂的组成、制备及其性能评价前言:加氢精制是石油加工的重要过程之一,它主要是通过催化加氢脱除原油和石油产品中的S、N、O以及金属有机化合物等杂质[1]。
加氢精制主要包括加氢脱硫(HDS)、加氢脱氮(HDN)和加氢脱金属(HDM)等工艺,一般在催化加氢过程中是同时进行的。
其具体流程图[1]如下所示:近年来,由于原油的质量逐渐变差以及对重油的加工利用的比例逐渐增大,给加氢精制过程提出了更高的要求。
出于对环保的重视,世界各国普遍制订了严格的环保法规,对汽油、柴油等燃料油中N和S含量作出了严格的限制。
此外,又对汽油中的苯、芳烃、烯烃含量、含氧化合物的加入量以及柴油十六烷值和芳烃含量等也有严格的限制指标。
这些清洁燃料的生产均与加氢技术的发展密切相关[2]。
因而加氢精制技术已成为石油产品改质的一项重要技术,其核心又在于加氢精制催化剂的性能。
一、催化加氢催化剂的组成及其制备方法1.加氢催化剂的组成加氢精制催化剂一般都是负载型的,是有载体浸渍上活性金属组分而制成[3]。
载体一般均是Al2O3。
(1)活性组分其活性组分主要是由钼或钨以及钴或镍的硫化物相结合而成[4]。
目前工业上常用的加氢精制催化剂是以钼或钨的硫化物为主催化剂,以钴或镍的硫化物为助催化剂所组成的。
对于少数特定的较纯净的原料,以加氢饱和为主要目的时,也有选用含镍、铂或钯金属的加氢催化剂的。
钼或钴单独存在时其催化活性都不高,而两者同时存在时互相协合,表现出很高的催化活性。
所以,目前加氢精制的催化剂几乎都是由一种VIB族金属与一种VIII族金属组合的二元活性组分所构成。
(2)载体γ-Al2O3是加氢精制催化剂最常用的载体。
一般加氢精制催化剂要求用比表面积较大的氧化铝,其比表面积达200~400m2/g,孔体积在0.5~1.0cm3/g之间。
[1]氧化铝中包含着大小不同的孔。
不同氧化铝的孔径分布是不同的,这取决于制备的方法和条件。
此外,加氢精制催化剂用的氧化铝载体中有时还加入少量的SiO2,SiO2可抑制γ-Al2O3晶粒的增大,提高载体的热稳定性。
什么是加氢精制?此工艺对增塑剂有何优点!
加氢精制是各种油品在氢压下进行催化改质的一个统称,主要反应内容为加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、烯烃与芳烃的饱和加氢等。
上述反应能有效将原料油中含硫、氮、氧的非烃化合物氢解,针对烯烃、芳烃选择加氢饱和,还能脱除金属和沥青等杂质,具有处理原料范围广、液体收率高、产品质量好等优点。
加氢精制的优点是:♦原料的范围广,产品灵活性大。
可处理一次加工或二次加工得到的汽油、喷气燃料、柴油等,也可处理催化裂化原料、重油或渣油等。
♦液体产品收率高,质量好(安定性好、无腐蚀性)。
♦三废少,对环保有利。
♦加氢精制己成为炼油厂中广泛采用的加工过程,也正在取代其他类型的油品精制方法。
♦由于催化重整工艺的发展,可提供大量的副产氢气,为发展加氢精制工艺创造了有利条件。
加氢技术国内外发展现状♦全世界加氢能力(加氢精制、加氢裂化、重油加氢)占原油一次加工能力的50%以上♦发达国家加氢能力占原油一次加工能力的60%以上,部分国家达到mSO%,加氢产品产量达70—80%♦我国加氢能力(加氢精制、加氢裂化、重油加氢)占原油一次加工能力的33%,加氢产品产量达33%。
加氢反应大多为放热反应,而且大多在较高温度下进行,氢气以及大部分所使用的物料具有燃爆危险性,一部分物料、产品或中间产物存在毒性、腐蚀性。
火灾危险性:催化剂:部分氢化反应使用的催化剂如雷尼镍属于易燃固体可以自燃。
氢气:与空气混合能成为爆炸性混合物、遇火星、高热能引起燃烧。
室内使用或储存氢气,当有漏气时,氢气上升滞留屋顶,不易自然排出,遇到火星时会引起爆炸。
原料及产品:加氢反应的原料及产品多为易燃、可燃物质。
例如:苯、萘等芳香烃类;环戊二烯、环戊烯等不饱和烃;硝基苯、乙二腈等硝基化合物或含氮烃类。
在氢化反应过程中产生的副产物如硫化氢、氨气多为可燃物质。
爆炸危险性:化学爆炸:加氢工艺中,氢气爆炸极限为4.1%-74.2%,当出现泄漏;或装置内混入空气或氧气;易发生爆炸危险。
物理爆炸:加氢工艺多为气液相或气相反应,在整个加氢过程中,装置内基本处于高压条件下进行。
加氢精制
第二节石脑油加氢精制一、直馏石脑油加氢精制工艺直馏石脑油由于其辛烷值较低,一般均不足50,故目前很少用直馏石脑油作为汽油的调和组分,直馏石脑油均作为下一工序的原料。
直馏石脑油用作催化重整装置的原料时,需经过预处理。
一是预分馏,根据目的产品要求,切取合适的馏分;二是预加氢及其相应的处理工艺,根据石脑油性质,选择适宜的预加氢催化剂及相应的工艺,转化并脱除石脑油中有害杂质,得到符合要求的原料油。
使重整催化剂能够得到充分发挥其性能,并能长期、稳定运转。
直馏石脑油用作制氢原料时,亦必须先进入预加氢,其选用的催化剂及工艺参数,与重整装置预加氢大致相同。
由于以石脑油作制氢原料所得氢气成本较高,已逐渐用其他价格较低的原料取代,目前作为制氢原料的石脑油量已逐年降低。
直馏石脑油的另一个重要用途是作为裂解制乙烯的原料。
由于裂解制乙烯工艺对直馏石脑油的要求较宽松,如要求其含硫量小于200ug/g、烯烃含量小于2.5v﹪、砷和铅(As+Pb)小于50ng/g。
所以目前乙烯装置对原料一般不进行与精制,而是选择符合质量要求的石脑油作为原料,如需进行加氢精制时,其选用的催化剂和工艺条件亦大致和重整装置的预加氢工艺相同。
因此,在本节中主要介绍催化重整装置的预加氢工艺。
1.石脑油性质国内原油多为石蜡基,硫、氮含量均较低,仅大庆油砷含量稍高。
近年来,由于油田采油增加了氯化烃作清蜡剂,直馏石脑油的含氯量显著增加,导致设备堵塞、腐蚀等一系列问题。
某些炼厂直馏石脑油性质列于表3-2-1以直馏石脑油作为重整原料油时,必须进行预精制。
某些进口原油的直馏石脑油性质列于表3-2-2中。
进口原料直馏石脑油的硫化物类型分布于表3-2-3,其单体硫化物,以沙中油为例,其主要为硫醇和硫醚类硫化物,噻吩类含量较低。
集中国内原油原油直馏石脑油中氯化物分布于表3-2-4中,从表中数据可以看出,轻馏分中的含量较高。
2.预加氢流程先分馏后加氢是典型的重整原料预处理流程,它适合加工直馏低硫石脑油,其流程示意图3-2-1。
加氢精制和加氢裂化介绍
加氢精制和加氢裂化介绍加氢精制和加氢裂化介绍一、加氢精制加氢精制主要用于油品精制,其目的是除掉油品中的硫、氮、氧杂原子及金属杂质,改善油品的使用性能。
由于重整工艺的发展,可提供大量的副产氢气,为发展加氢精制工艺创造了有利条件,因此加氢精制已成为炼油厂中广泛采用的加工过程,也正在取代其它类型的油品精制方法。
㈠加氢精制的主要反应加氢精制的主要反应有:1、加氢脱硫2、加氢脱氮3、加氢脱氧4、重质油加氢脱金属5、在各类烃中,环烷烃和烷烃很少发生反应,而大部分的烯烃与氢反应生成烷烃。
在加氢精制中,加氢脱硫比加氢脱氮反应容易进行,在几种杂原子化合物中含氮化合物的加氢反应最难进行。
例如,焦化柴油加氢精制时,当脱硫率达到90%的条件下,脱氮率仅为40%。
加氢精制产品的特点:质量好,包括安定性好,无腐蚀性,以及液体收率高等,这些都是由加氢精制反应本身所决定的。
㈡加氢精制工艺装置加氢精制的工艺流程因原料而异,但基本原理是相同的,如图3-10所示,包括反应系统、生成油换热、冷却、分离系统和循环氢系统三部分。
1、反应系统原料油与新氢、循环氢混合,并与反应产物换热后,以气液混相状态进入加热炉,加热至反应温度进入反应器。
反应器进料可以是气相(精制汽油时),也可以是气液混相(精制柴油时)。
反应器内的催化剂一般是分层填装,以利于注冷氢来控制反应温度(加氢精制是放热反应)。
循环氢与油料混合物通过每段催化剂床层进行加氢反应。
加氢反应器可以是一个,也可以是两个。
前者叫一段加氢法,后者叫两段加氢法。
两段加氢法适用于某些直馏煤油的精制,以生成高密度喷气燃料。
此时第一段主要是加氢精制,第二段是芳烃加氢饱和。
2、生成油换热、冷却、分离系统反应产物从反应器的底部出来,经过换热、冷却后进入高压分离器。
在冷却器前要向产物中注入高压洗涤水,以溶解反应生成的氨和部分硫化氢。
反应产物在高压分离器中进行油气分离,分出的气体是循环氢,其中除了主要成分氢外,还有少量的气态烃(不凝气)和未溶于水的硫化氢。
加氢精制基础知识
加氢精制基础知识加氢精制1、加氢(也称氢化)是指在催化剂的存在下,某种化学物质与氢的加和反应,即称之为加氢反应。
2、加氢技术主要是在炼厂加工过程中以石油馏分为原料的加氢反应,其又可分为加氢精制和加氢裂化两个领域。
3、“加氢裂化”的概念是指通过加氢反应,使原料油中大于或等于10%以上的分子变小的一些加氢过程。
如典型的高压加氢裂化、缓和加氢裂化和中压加氢改质等反应。
4“加氢处理”属于加氢精制的范畴,它所指的是某些反应仍以加氢精制为主,允许有轻度的裂解,可以为下游工艺过程提供优质进料为主的反应。
显然可以广义地称之为加氢精制,但为了与定义的加氢精制有所区别,将此过程成为“加氢处理”,也可以把加氢处理理解为稍有些加氢裂化的加氢精制过程。
5、“加氢精制”过程则是在保持原油分子骨架结构不发生变化或变化很小的情况下,将杂质脱除,以达到改善油品质量为目的的加氢反应。
即“在有催化剂和氢气存在的条件下,将石油馏分中含硫、氮、氧及金属的非烃类组分加氢脱除以及烯烃、芳烃发生加氢饱和反应”。
加氢精制是改善和提高石油产品质量的主要手段之一。
加氢精制的主要目的是脱除油品中的硫、氮、氧等杂原子以及油品中的金属。
加氢精制主要用于油品的精制,通过精制来改善油品的性能;此外,加氢精制还用来处理性能较差的馏分油、重油和渣油等,以使其满足催化裂化、催化重整等工艺对原料的要求。
(1) 加氢精制的化学反应加氢精制的主要反应有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱金属和烯烃饱和等。
① 加氢脱硫。
在加氢精制条件下,石油馏分中的硫化物进行氢解,转化成相应的烃和H2S,从而使硫杂原子脱除。
硫醇、硫醚、二硫化物等链状硫化物宜在比较缓和的条件下进行反应,而噻吩、苯并噻吩等环状硫化物加氢脱硫比较困难,需要较为苛刻的反应条件。
②加氢脱氮。
石油馏分中的氮化物可分为三类:脂肪胺及芳香胺,吡啶、喹啉类型的碱性杂环化合物,吡咯、茚及咔唑类型的非碱性杂环化合物。
其中,脂肪胺类的反应能力最强,芳香胺(烷基苯胺)比较难反应。
加氢精制基础知识
加氢精制1、加氢(也称氢化)是指在催化剂的存在下,某种化学物质与氢的加和反应,即称之为加氢反应。
2、加氢技术主要是在炼厂加工过程中以石油馏分为原料的加氢反应,其又可分为加氢精制和加氢裂化两个领域。
3、“加氢裂化”的概念是指通过加氢反应,使原料油中大于或等于10%以上的分子变小的一些加氢过程。
如典型的高压加氢裂化、缓和加氢裂化和中压加氢改质等反应。
4“加氢处理”属于加氢精制的范畴,它所指的是某些反应仍以加氢精制为主,允许有轻度的裂解,可以为下游工艺过程提供优质进料为主的反应。
显然可以广义地称之为加氢精制,但为了与定义的加氢精制有所区别,将此过程成为“加氢处理”,也可以把加氢处理理解为稍有些加氢裂化的加氢精制过程。
5、“加氢精制”过程则是在保持原油分子骨架结构不发生变化或变化很小的情况下,将杂质脱除,以达到改善油品质量为目的的加氢反应。
即“在有催化剂和氢气存在的条件下,将石油馏分中含硫、氮、氧及金属的非烃类组分加氢脱除以及烯烃、芳烃发生加氢饱和反应”。
加氢精制是改善和提高石油产品质量的主要手段之一。
加氢精制的主要目的是脱除油品中的硫、氮、氧等杂原子以及油品中的金属。
加氢精制主要用于油品的精制,通过精制来改善油品的性能;此外,加氢精制还用来处理性能较差的馏分油、重油和渣油等,以使其满足催化裂化、催化重整等工艺对原料的要求。
(1) 加氢精制的化学反应加氢精制的主要反应有加氢脱硫、加氢脱氮、加氢脱氧、加氢脱金属和烯烃饱和等。
①加氢脱硫。
在加氢精制条件下,石油馏分中的硫化物进行氢解,转化成相应的烃和H2S,从而使硫杂原子脱除。
硫醇、硫醚、二硫化物等链状硫化物宜在比较缓和的条件下进行反应,而噻吩、苯并噻吩等环状硫化物加氢脱硫比较困难,需要较为苛刻的反应条件。
②加氢脱氮。
石油馏分中的氮化物可分为三类:脂肪胺及芳香胺,吡啶、喹啉类型的碱性杂环化合物,吡咯、茚及咔唑类型的非碱性杂环化合物。
其中,脂肪胺类的反应能力最强,芳香胺(烷基苯胺)比较难反应。
加氢精制原理
第2章加氢精制的工艺原理2.1 加氢精制工艺原理加氢精制是在一定的温度、压力、氢油比和空速条件下,原料油、氢气通过反应器内催化剂床层,在加氢精制催化剂的作用下,把油品中所含的硫、氮、氧等非烃类化合物转化成为相应的烃类及易于除去的硫化氢、氨和水。
加氢精制的优点是:原料油的范围宽,产品灵活性大,液体产品收率高,产饱和反应。
2.2.1 脱硫反应所有的原油都含有一定量的硫,但不同原油的含硫量相差很大,从万分之几到百分之几。
从目前世界石油产量来看,含硫和高硫原油约占75%。
石油中的硫分布是不均匀的,它的含量随着馏分沸程的升高而呈增多的趋势。
其中汽油馏分的硫含量最低,而减压渣油的硫含量则最高,对我国原油来说,约有50%的硫集中在减压渣油中。
由于部分含硫化合物对热不稳定,在蒸馏过程中易于分解,因此测得的各馏分的硫含量并不能完全表示原油中硫分布的原始状况,其中间馏分的硫含量有可能偏高,而重馏分的含硫量有可能偏低。
原油中含硫化合物的存在形式有单质硫、硫化氢以及硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等类型的有机含硫化合物。
原油中的含硫化合物一般以硫醚类和噻吩类为主。
除了渣油外,噻吩类硫的主要形式是二环和三环噻吩,在渣油馏分中,四环和五环以上的噻吩类硫比例较高。
随着馏分沸点的增高,馏分中硫醇硫和二硫化石油馏分中各类含硫化合物的C—S键是比较容易断裂的,其键能比C—C或C—N键的键能小许多(见表2-1)。
因此,在加氢过程中,一般含硫化合物中的CS,硫醇中的C-S键断裂同时加氢即得烷—S键先行断开而生成相应的烃类和H2S,硫醚在加氢时先生成硫醇,然后再进一步脱硫。
二硫化物在加氢条件烃及H2下首先发生S-S断裂反应生成硫醇,进而再脱硫。
表2-1 各种键的键能噻吩及其衍生物由于其中硫杂环的芳香性,所以特别不易氢解,导致石油馏分中的噻吩硫要比非噻吩硫难以脱除。
噻吩的加氢脱硫反应是通过加氢和氢解两条平行的途径进行的。
由于硫化氢对氢解有强抑制作用而对加氢影响不大,可以认为,加氢和氢解是在催化剂的不同活性中心上进行的。
加氢精制原理及催化剂性能简介
3.1 原料及产品 原料:焦化汽油 主要产品:精制汽油。 副产品:低分瓦斯、塔顶瓦斯、高分排放氢。
3.2 主要操作条件
4 加氢精制催化剂在具体装置的应用
45万加氢目前使用的主催化剂为FH-98改进型 加氢精制催化剂,保护剂、助剂FZC系列、 FHRS-1等。
4.1 本装置催化剂及保护剂等理化性质
45万吨/年汽柴油加氢装置:
于2002年12月建成投产,由中国石化洛阳设计院 设计
使用抚研院FH-98加氢催化剂,固定床加氢反应 器
以焦化汽、柴油、催化柴油混合后为原料,生产 的精制柴油作为成品直接出厂,汽油作为催化重 整原料。为配合公司汽柴油质量升级工作,该装 置于2012年6月进行技术改造,改为纯焦化汽油 加氢装置,主体催化剂未调整。
4.2 催化剂装填
4.3 干燥
由于催化剂载体具有吸湿性,催化剂的吸水量 一般达1~3%,甚至可以到10%,如果湿催化剂 和原料一起升温,易造成催化剂破碎,破坏催化 剂物理结构,增加床层压降。因此,使用前进行 干燥脱水工作。
方式:热氮气循环脱水
温度 ℃
300 250 200
150 100 50
Hg、Cu等)
烃类加氢饱和 少量烃类分子异构化 少量开环、大分子裂化
2.2 主要反应
2.2.1 加氢脱硫反应
硫化物的存在使油品在燃烧过程中生成二氧化 硫从而造成环境污染。
含硫化合物的加氢反应,在加氢精制条件下石 油馏分中的含硫化合物进行氢解,转化成相应的 烃和H2S,从而硫杂原子被脱掉。几种含硫化合 物的加氢精制反应如下:
温度 ℃
350 300 250 200 150 100
50 40 0 0
硫化升温曲线
320
320
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使用寿命,减少对环境的污染。
该工艺的反应条件一般为:压力4-8MPa,温度320-400℃。
(绝大多数的加氢过程采用固定床反应器)中。
反应完成后,氢气在分
离器中分出,并经压缩机循环使用。
产品则在稳定塔中分出硫化氢、氨、水以及在反应过程中少量分解而产生的气态氢。
也称[加氢处理,石油产品最重要的精制方法之一。
指在氢压和催化
剂存在下,使油品中的硫、氧、氮等有害杂质转变为相应的硫化氢、水、氨而除去,并使烯烃和二烯烃加氢饱和、芳烃部分加氢饱和,以
改善油品的质量。
有时,加氢精制指轻质油品的精制改质,而加氢处
理指重质油品的精制脱硫。
20世纪50年代,加氢方法在石油炼制工业中得到应用和发展,60年
代因催化重整装置增多,石油炼厂可以得到廉价的副产氢气,加氢精
制应用日益广泛。
据80年代初统计,主要工业国家的加氢精制占原
油加工能力的38.8%~63.6%。
加氢精制可用于各种来源的汽油、煤油、柴油的精制、催化重整原料
的精制,润滑油、石油蜡的精制(见彩图),喷气燃料中芳烃的部分
加氢饱和,燃料油的加氢脱硫,渣油脱重金属及脱沥青预处理等。
氢分
压一般分1~10MPa,温度300~450℃。
催化剂中的活性金属组分常
为钼、钨、钴、镍中的两种(称为二元金属组分),催化剂载体主要
为氧化铝、或加入少量的氧化硅、分子筛和氧化硼,有时还加入磷作
为助催化剂。
喷气燃料中的芳烃部分加氢则选用镍、铂等金属。
双烯
烃选择加氢多选用钯。
加氢改质反应,则是提高十六烷指数,十六烷值是柴油燃烧性能的重要指标。
柴油馏分中,链烷烃的十六烷值最高,环烷烃次之,芳香烃的十六
烷值最低。
同类烃中,同碳数异构程度低的烃类化合物具有较高的
十六烷值,芳环数多的烃类具有较低的十六烷值。
因此,环状烃含
量低,链状烃含量多的柴油具有较高的十六烷值。
催化柴油(LCO)中双环和三环芳烃,在MCI过程中,双环以上的芳烃只进行芳环饱
和和环烷开环,其分子碳数不变。
由于双环和三环芳烃转化为烷基苯,柴油中的高十六烷值组分增加,故柴油的十六烷值可得到较大
幅度的提高。
加氢裂化
在较高的压力的温度下[10-15兆帕(100-150大气压),400℃左右],氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料)的加工过程。
它与催化裂化不同的是在进行催化裂化反应时,同时伴随有烃类加氢反应。
加氢裂化的液体产品收率达98%以上,其质量也
远较催化裂化高。
虽然加氢裂化有许多优点,但由于它是在高压下操作,条件较苛刻,需较多的合金钢材,耗氢较多,投资较高,故没有像催化裂化那样普遍应用。
催化裂化时在高温和催化剂的作用下使重质油发生裂化反应,转变为干气、液化气、汽油、柴油、油浆等的过程。
加氢裂化是在高温高压下氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油(汽油、煤油、柴油或其他油料)的过程
化裂化和加氢裂化的产品目标和产品质量有较大的差异,不同工艺催化的裂化主要目的产品是轻烃和汽、柴油,加氢裂化的目标产品是重石脑油、航煤、柴油和尾油。
催化反应控制要求比加裂难、但安全控制风险加裂更高。
后部系统加裂的控制要求比催化要求高。